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Studentin der OTH Regensburg erhält erstmals Hochschulpreis des Bayerischen Bauindustrieverbandes
Machbarkeitsanalyse eines Schulkomplexes ohne Heizungs- und Klimatechnik in Anlehnung an das Prinzip des Gebäudes 2226
04.01.2024 - Regensburg / München
Zum ersten Mal wurde eine Studentin der OTH Regensburg mit dem renommierten Hochschulpreis des Bayerischen Bauindustrieverbandes ausgezeichnet. Lilli Marlen Mirlach, Studentin im Masterstudiengang Historische Bauforschung, erhielt diese besondere Auszeichnung. In ihrer Bachelorarbeit mit der Abschlussnote 1,0 erstellte sie eine „Machbarkeitsanalyse eines Schulkomplexes ohne Heizungs- und Klimatechnik in Anlehnung an das Prinzip des Gebäudes 2226“.
Neben den Preisträgerinnen und Preisträgern der TU München erhielt Lilli Marlen Mirlach, Studierende im Masterstudiengang Historische Bauforschung, diese besondere Auszeichnung bei einer Verleihung in München. Der Hochschulpreis des Bayerischen Bauindustrieverbandes wurde in diesem Jahr in drei Kategorien verliehen: „Innovative Materialien und Konstruktionen“, „Computergestütztes Modellieren und Fertigen“ sowie „Kreislauffähiges und regeneratives Bauen“.
In ihrer Bachelorarbeit mit der Abschlussnote 1,0 erstellte Lilli Marlen Mirlach eine „Machbarkeitsanalyse eines Schulkomplexes ohne Heizungs- und Klimatechnik in Anlehnung an das Prinzip des Gebäudes 2226“. Das 2226-Konzept beruht auf der Annahme, dass eine Wohlfühltemperatur zwischen 22 und 26 Grad in Gebäuden ausschließlich durch Mittel der Architektur ohne aufwändige Haustechnik zu erreichen sei, also ohne Heizung, Lüftung oder Kühlung. Geheizt wird durch die Abwärme der anwesenden Menschen, der technischen Geräte und der Beleuchtung. Lüftungsklappen regeln dabei den Luftaustausch.
Ihre Arbeit unterstreicht die Möglichkeit einer energieeffizienten baulichen Planung, um die Gebäudebetriebskosten erheblich zu senken. Bei Umsetzung könnte dies einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Emissionslasten im Gebäudesektor und somit zum Klimaschutz leisten. Aufgrund der ausgezeichneten Leistung in der Abschlussarbeit schlug Prof. Dr. Ursula Albertin-Hummel von der Fakultät Bauingenieurwesen Lilli Mirlach für den Preis des Bauindustrieverbandes vor.
Präsident Prof. Schneider betonte in seinem Grußwort bei der Preisverleihung die immense Bedeutung der Kooperation mit dem Bayerischen Bauindustrieverband. Insbesondere lobte er das Engagement bei Veranstaltungen wie dem Studieninformationstag und dem jährlichen Praxistag Bau sowie als Partner im dualen Studium und beim Deutschlandstipendium. Die Schaffung einer Stiftungsprofessur für digitalisiertes Bauen durch die Stiftung Bayerisches Baugewerbe stellt einen weiteren Höhepunkt der engen Kooperation dar. Diese Professur hat dazu beigetragen, den Schwerpunkt auf digitalisiertes Bauen an der OTH Regensburg zu stärken.
Die Zusammenarbeit zeigt sich auch im Building Lab, das im März dieses Jahres in unmittelbarer Nachbarschaft der OTH Regensburg eröffnet wurde. In diesem Umfeld werden für Studierende der Fakultät Bauingenieurwissenschaften in modernen Labor-, Seminar- und Forschungsflächen praxisnahes und angewandtes wissenschaftliches Arbeiten ermöglicht.
Weitere Preisträger und Informationen zum Hochschulpreis der Bayerischen Bauindustrie 2023:
https://www.bauindustrie-bayern.de/hochschulpreis-2023
https://www.bauindustrie-bayern.de/hochschulpreis-der-bayerischen-bauindustrie-2023
Projektsteckbrief
Machbarkeitsanalyse eines Schulkomplexes ohne Heizungs- und Klimatechnik
Die Senkung der Emissionslasten im Bausektor zählt zu den zentralen Umweltschutzaufgaben der Zukunft. Als ein möglicher Lösungsansatz wurde eine Schule ohne Heizung erarbeitet und die Machbarkeit dessen überprüft. Dabei gründet diese Planung auf einer Minimierung der technischen Gebäudeausrüstung und einer durchdachten architektonischen Planung. Die Bachelorarbeit im Themenbereich der Nachhaltigkeit hatte das Ziel, die Machbarkeit eines Schulgebäudes ohne Anlagentechnik zu untersuchen. Die Analyse der Ergebnisse stellt eine mögliche Orientierungshilfe im Bereich der energetischen Gebäudeplanung für öffentliche Gebäude dar.
Anhand des Prinzips des Gebäudes 2226 wurde ein fiktiver Schulkomplex ohne Heizungs- und Anlagentechnik konzipiert. Bei dem Gebäude handelt es sich um eine Grundschule mit vier Klassenzimmern in monolithischer Bauweise (s. Abb. 1). Die Steuerung erfolgt ausschließlich über die Lüftungsklappen. Bei der Berechnung wurde das Gebäude anhand des ETU Planers simuliert. Dabei wurden zum einen die energetischen Nachweise nach GEG geführt, zum anderen das Raumklima auf Basis der Gebäudehülle, Wärmegewinne und -verluste nach dem Berechnungsverfahren nach DIN 18599 nachgebildet und analysiert. Auch der Nachweis des sommerlichen Wärmeschutzes wurde nach DIN 4108-2 berechnet.
Die energetischen Aspekte konnten durch die Einhaltung des Jahres-Primärenergiebedarfs und der mittleren U-Werte der Außenbauteile bei dem Gebäude ohne Heizung erfüllt werden. Jedoch kann unter normalen Nutzungsumständen das gewünschte Raumklima im Winter nicht erzielt werden. Anhand der Gebäudesimulation wird deutlich, dass eine Schule ohne Heizung mit gewöhnlichen Nutzungsrandbedingungen die Zielraumtemperatur zur kalten Jahreszeit nicht erfüllt (s. Abb. 2). Dennoch kann dieser Ansatz durch verschiedene Möglichkeiten der Innenraumtemperaturerhöhung weiterverfolgt werden. Eine Schule ohne eine klassische Heizungsanlage ist nur denkbar, wenn zusätzlich Wärmequellen miteinkalkuliert werden.
Fazit
Die Machbarkeitsanalyse kommt einerseits zu dem
Ergebnis, dass ein Schulgebäude ohne klassische Heizungsanlage generell
umsetzbar sein sollte. Jedoch sind zusätzliche elektrische Wärmequellen
erforderlich, um die winterlichen Extremtemperaturen im Innenraum ausgleichen
und damit ein behagliches Raumklima gewährleisten zu können. Andererseits ergab
die Gebäudesimulation, dass der sommerliche Wärmeschutz der Schule ohne
zusätzliche Klimatechnik aufgrund der Nachtlüftung sichergestellt werden kann.
Ausblick/Vision
Für künftige Schulbauplanungen wäre die Option
der Nachtlüftung für den sommerlichen Wärmeschutz zu empfehlen. Durch geeignete
Kennwerte der Gebäudehülle wäre es denkbar, nur dezentrale elektrische
Heizquellen in die benötigten Räume zu integrieren, um damit ohne eine
herkömmliche Heizungsanlage planen zu können. Darüber hinaus wären weitere
Untersuchungen für die hybride Lüftung (CO2-gesteuerten Fensterlüftung in
Kombination mit einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung) zielführend.
Profil
Lilli Marlen Mirlach
OTH Regensburg
Fakultät Bauingenieurwesen
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Quelle: OTH Regensburg, Fotos: Daniel Schwaiger / Bayerischer Bauindustrieverband e.V. (1,2), Lilli Marlen Mirlach (3, 4)
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